歩きながらワイヤレス充電を盗電から守る磁界ゆらぎ秘密鍵生成共有の研究

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K14680
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 坂井 尚貴 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10736177)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ワイヤレス電力伝送 / 磁界結合 / 無線秘密鍵 / 近傍電磁界 / フレネル界

Outline of Annual Research Achievements

概要：本研究は「歩きながらワイヤレス充電」を盗電から守る、磁界ゆらぎを活用した磁界秘密鍵生成共有方式を提案、磁界秘密鍵方式が生成共有した秘密鍵の秘匿性および盗聴耐性が担保されることを実証する。対象とするワイヤレス充電システムは一面に送電コイルを敷き詰めて、移動する受電端末に磁界結合で高周波電力を送電する。磁界秘密鍵生成共有方式は①送電コイルのON/OFF切替②受電端末の移動により時間変化するコイル間の磁界結合を活用して秘密鍵を生成共有する。
初年度研究目的：磁界秘密鍵方式により生成される受電電力履歴の秘匿性を検証
実施計画：【1】受電コイル移動による磁界ゆらぎの秘匿性の確認【2】送電コイルの切替による磁界ゆらぎの秘匿性の確認【３】１，２で得られた成果を組み合わせた磁界ゆらぎの秘匿性の確認
実施内容：【１】磁界結合を用いた平面ワイヤレス給電システムの電磁界解析モデルを作成した。電磁界解析モデルから等価回路モデルを構築した。構築した等価回路モデルから受電コイル移動による磁界ゆらぎを算出した。受電コイルの移動による磁界結合のゆらぎを確認。【2】構築した等価回路モデルから送電コイル切替による磁界ゆらぎを算出した。送電コイル切替による磁界結合のゆらぎを確認。【その他】近傍磁界結合によるゆらぎが、環境依存性のないことから、盗聴局が観測する磁界ゆらぎから、送受電電極間の磁界ゆらぎが推定可能であることを発見した。
得られた成果により、近傍磁界ゆらぎを活用するより、フレネル界、遠方界を活用した磁界ゆらぎによる秘密鍵生成共有法がより高い秘匿性が得られる可能性を見出した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度の達成目標である「秘匿性の高い磁界ゆらぎを得ること」に対し、「磁界ゆらぎの環境依存性」という当初の想定外の課題に直面、その解決に取り組んでいる。その為、研究実施計画に送れが出ている。

Strategy for Future Research Activity

初年度の目標である、「秘匿性の高い磁界ゆらぎを得ること」と「環境変化に依存する磁界ゆらぎ」の両方を達成することを目指す。
その為、従来想定していた近傍磁界の積極利用は避け、フレネル界、遠方界を積極利用する磁界ゆらぎ生成共有システムを提案、その評価を進めていく。